CONTROL Y ROBÓTICA

1.SENSORES
1.1.SENSORES DE TEMPERATURA
SENSORES BASADOS EN LA DILATACIÓN
La temperatura se mide tradicionalmente con termómetros de mercurio (porque los cuerpos experimentan un aumento de tamaño con la temperatura).
Las láminas bimetálicas se basan en ese hecho y se utilizan para controlar la temperatura de las planchas, los secadores de pelo, para tostadoras, estufas... Su mecanismo consiste en dos láminas metálicas unidas entre sí.
SENSORES BASADOS EN LA VARIACIÓN DE LA RESISTENCIA ELÉCTRICA

• Termorresistencias o RTD (detectores de temperatura resistivos): se basan en la variación de resistencia que experimentan los metales en función de la temperatura. 
• Termistores: se basan en la variación de la resistencia de un semiconductor en función de la temperatura. Responden más rápido a los cambios de temperatura y son de dos tipos:

            - Termistores PTC (coeficiente de temperatura positivo): su resistencia aumenta con la temperatura.
            - Termistores NTC (coeficiente de temperatura negativo): su resistencia disminuye al aumentar la                      temperatura.
                                                  

• Termopares: formados por dos metales diferentes en cuyo punto de unión se genera un voltaje proporcional a la temperatura que deseamos medir. Se usan para medir un amplio margen de temperaturas.

SENSORES SENSIBLES A LA RADIACIÓN INFRARROJA
Como todos los cuerpos emiten una radiación infrarroja proporcional a su temperatura, mediante sensores infrarrojos se puede medir su temperatura sin estar en contacto directo con estos cuerpos.

1.2.SENSORES DE POSICIÓN
El empleo de los sensores de posición en un sistema automático permite conocer la posición de un objeto.

INTERRUPTORES MECÁNICOS
La detección del objeto se produce por contacto de este con el interruptor. Los más usados son los interruptores de final de carrera.

INTERRUPTORES DE PROXIMIDAD MAGNÉTICOS
Están formados por dos láminas metálicas imantadas que modifican su posición cuando aproximamos un imán y se usan para determinar la posición de objetos, en la apertura de puertas y ventanas.

SENSORES DE POSICIÓN ÓPTICOS
La detección de objetos se realiza emitiendo un rayo de luz y comprobando si alcanza al receptor. Como emisor se utiliza un diodo LED de radiación infrarroja y se registra en el receptor mediante:

• Resistencias LDR: modifican su valor en función de la intensidad luminosa que incide sobre ellas.
• Fotodiodos y fototransistores: se activan mediante la luz.

OTROS SENSORES DE POSICIÓN
Para detectar la presencia de materiales como la madera, el papel, líquidos...se emplean detectores capacitivos, que están formados por un condensador cuya capacidad se altera en presencia de esos materiales. Muchas pantallas táctiles basan su funcionamiento en estos detectores.

1.3.SENSORES BASADOS EN LA VARIACIÓN DE FUERZA Y PRESIÓN
GALGAS EXTENSIOMÉTRICAS
Están formadas por una fina lámina metálica depositada sobre un material flexible. Cuando se deforma, se produce una variación de la resistencia de la misma proporcional a la deformación producida por el peso del objeto. (Se emplean en básculas, para medir presión, controlar deformaciones...).

OTRAS FORMAS DE MEDIR LA PRESIÓN
Existen más formas de medir la presión, como por ejemplo el sensor de tipo Bourdon, en cuyo interior hay un tubo flexible que modifica su forma en función de la presión de entrada.

                                         


1.4.OTROS SENSORES

HUMEDAD
	Están formados por dos láminas metálicas muy próximas cuya resistencia o capacidad varia con la humedad.
GASES O HUMOS
	Capaces de detectar la presencia de gases. Por ejemplo, el sensor de gas de la figura basa su funcionamiento en la modificación de la resistencia eléctrica en la presencia de gas.
SONIDO
	Se basan en la modificación de la capacidad a causa del movimiento de un diafragma producido por las ondas de sonido, o en el efecto piezoeléctrico: variación de la resistencia eléctrica con la presión.
PARÁMETROS BIOLÓGICOS (GLUCOSA, OXÍGENO EN SANGRE, IMÁGENES DE HUESOS…)
	Se usan películas sensibles a los rayos X, ondas luminosas que varían sus parámetros en función de la composición de una sustancia, biosensores…

2.CONTROL ELECTROMECÁNICO
Los sistemas electromecánicos se basan en la activación de dispositivos mediante el desplazamiento de piezas móviles.

2.1.LEVA



Cada uno de los salientes que al girar accionan los contactos recibe el nombre de leva, mediante los cuales podemos controlar el momento y el tiempo de activación de cada bombilla.

2.2.INTERRUPTOR DE FINAL DE CARRERA
Se puede usar como controlador en sistemas automáticos para activar o desactivar otros dispositivos.

2.3.RELÉ
Está formado por una bobina y una lámina metálica unida a unos contactos. Cuando hacemos pasar una corriente eléctrica por la bobina, esta se comporta como un imán y atrae la lámina, que a su vez cambia la posición de los contactos.

3.CONTROL ELECTRÓNICO
Se basa en el empleo de transistores y de circuitos integrados como controladores.

3.1.CONTROL MEDIANTE TRANSISTORES
El transistor recibe la señal eléctrica que proporciona el sensor a través de su base y entrega una corriente mucho mayor que pone en funcionamiento el actuador.

3.2.CONTROL MEDIANTE COMPARADORES
Un ejemplo para este tipo de control es el control del encendido/apagado de una farola mediante la luz solar.
(Los sistemas de control programado utilizan dispositivos que almacenan en su interior un programa. Los dispositivos pueden ser microprocesadores, microcontroladores o autómatas programables).

4.CONTROL PROGRAMADO
Los sistemas de control programado utilizan dispositivos que pueden almacenar un programa en su interior. Para cambiar su funcionamiento basta con cambiar las instrucciones del programa.

4.1.CONTROL MEDIANTE ORDENADOR
Para controlar procesos mediante ordenador necesitamos:

• Tarjeta controladora: permite comunicar el ordenador con el robot que va a ser controlado. Mediante ella, el ordenador obtendrá datos de los distintos sensores del robot y, a su vez, podrá activar sus motores, luces o cualquier otro actuador.

          La controladora se conecta a un puerto del ordenador como si fuera un periférico más. Contiene                   varias salidas y entradas, tanto digitales como analógicas.

• Programa o conjunto de instrucciones: se almacena en la memoria del ordenador y determinan el funcionamiento del sistema. Se realizan mediante lenguajes de programación (Basic, Virtual Basic, Logo...).

4.2.ADQUISICIÓN DE DATOS
El ordenador necesita un traductor (un elemento que transforme las señales analógicas en digitales).
El dispositivo que permite al ordenador adquirir datos se conoce como conversor analógico a digital (ADC) y se caracteriza por el número de bits que asigna a cada muestra de la señal analógica.